MASURAREA PARAMETRILOR R,X,Z

    MASURAREA PARAMETRILOR R,X,Z
    Parametrii electrici R,X,Z reprezinta marimi care caracterizeaza proprietatile unor elemente de circuit (rezistoare, bobine, condensatoare) de a disipa sau absorbi energie electromagnetica sub diferite forme (caldura, energie electrica sau magnetica) si in cantitati ce depind de constructia elementului, de parametrii curentului electric care il parcurge (frecventa, amplitudine, forma) si de factorii de mediu.

    Se masoara astfel in c.c. rezistenta electrica a rezistoarelor si bobinelor (la temperatura ambianta sau temperaturi corespunzatoare regimului de functionare) sau rezistentele de izolatie si rezistentele dielectricilor condensatoarelor. In c.a. se masoara impedanta si componentele sale (modulul si argumentul sau partea reala si partea imaginara) pentru bobine si condensatoare.
    Elementele de circuit sunt in mod uzual dipolare, caracterizate prin:
(4.1)
cu :(convenabila pentru bobine)
sau  (4.2)
cu, corespunzator schemei derivatie (convenabila pentru condensatoare).
    In situatii particulare se mai pot masura impedantele unor multipoli:
- impedanta tripolara - fig.4.1,b - definita ca raport intre tensiunea de intrare U_A0 dintre borna A si borna de masa O si 12512o1419m curentul de scurtcircuit I_{B0 SC} dintre borna B si 0 - fig. 4.1.b;
- impedanta cuadripolara - fig 4.1,a - definita ca raport intre tensiunea la bornele de iesire in gol U_{CD gol} si curentul de intrare I_AB (utila la masurarea impedantelor mici).
    Metodele folosite pentru masurarea parametrilor R,X,Z pot fi grupate in:
- metode directe - utilizând aparate construite pentru a indica marimile respective;
- metode de punte;
- metode indirecte - prin utilizarea unor relatii de calcul continând marimi masurate direct (I,U,P, instalatii folosind metode de zero, compensatie, rezonanta).

    4.1 Masurarea rezistentelor
    4.1.1 Metode directe
    Se folosesc aparate denumite ohmetre care indica direct valoarea rezistentei masurate. Peste 10⁴ - 10⁶ W ?se numesc megohmetre. Se compun in principal dintr-o sursa de tensiune continua si un dispozitiv magnetoelectric cu bobina simpla sau cu bobine incrucisate (logometre), ultimul având avantajul de a da indicatii neinfluentate de variatiile sursei de alimentare.
    4.1.1.1 Ohmetre

    Se construiesc cu mili- sau microampermetre magnetoelectrice cu bobina mobila simpla, iar ca surse de alimentare se folosesc baterii uscate de 1,5.30 V, montate in interior. Pâna la rezistente relativ mari (10.10^{4 W}) se folosesc scheme interioare serie, iar pentru rezistente mici (sub 10.10^{2 W}) scheme derivatie.
    Schema serie se da in fig.4.2 .
    Curentul I prin miliampermetru, neglijând curentul prin R, este:

(4.3)

unde:
R₀ este rezistenta bobinei mobile a miliampermetrului;
R_P este o rezistenta aditionala.
Rezulta:  (4.4)
unde K₁ si K₂ pot fi considerati constanti.
Observatii:

- scara aparatului - fig.4.3 - este neuniforma (hiperbolica), cu o densitate a gradatiilor mai mare catre ;
- scara este gradata invers, având la mijloc reperul corespunzator rezistentei interne a ohmmetrului R_i:

(4.5)

(4.6)

    Aceasta valoare determina domeniul de utilizare (0,1.10)Ri. De ex., pentru E = 3 V si un aparat cu I₀ = 30 mA, rezulta Ri = E/I₀ = 100 kW ;
- un inconvenient al acestei variante este dependenta deviatiei de t.e.m. E a sursei. Pentru compensarea scaderii acestei tensiuni, la ohmetrele cu baterii uscate se prevede rezistenta R de reglaj a indicatiei rezultate pentru R_X = 0 (K inchis), reglajul de zero fiind obligatoriu inainte de citirea valorii masurate pe oricare din domeniile de masurare. Acest reglaj nu e necesar la ohmetrele electronice, care contin generator de curent constant;

- extinderea domeniului de masurare se face prin suntarea miliampermetrului cu rezistentele R' si R', rezultând domenii cu rezistente interne micsorate.
Schema derivatie (fig.4.4).
Curentul I este:

(4.7)

Sau, explicitând pe a

(4.8)

cu K₁,K₂ constante.
    Scara este tot neliniara, insa gradata in sensul normal crescator (fig.4.5): pentru R = (A,B libere) deviatia este maxima, adusa la maximul scarii prin reglarea rezistentei Rp, iar pentru R_X = 0 (A,B scurtcircuit), deviatia este nula.
    Extinderea domeniului se obtine prin suntarea instrumentului cu R', rezultând domenii cu rezistente interne micsorate.
    Precizia ohmetrelor in zona mijlocie a scarii este de 0,5.2 % din lungimea totala a scarii.
    Se poate demonstra ca eroarea minima la masurarea rezistentelor cu ohmetrul serie este de circa 4 ori mai mare decât indicele de clasa al microampermetrului folosit:

(4.9)

Raportul  este egal cu . Se poate lucra:
- cu R=cst., citind V_z la V_R constant;
- cu R variabil, reglat astfel ca V_z = V_R; in acest caz, .